JPH10285957A - 波力発電装置 - Google Patents

波力発電装置

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JPH10285957A
JPH10285957A JP9080199A JP8019997A JPH10285957A JP H10285957 A JPH10285957 A JP H10285957A JP 9080199 A JP9080199 A JP 9080199A JP 8019997 A JP8019997 A JP 8019997A JP H10285957 A JPH10285957 A JP H10285957A
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JP
Japan
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roller
piezoelectric element
moving
element film
fixed roller
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9080199A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Ueda
浩之 上田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単で安価な波力発電装置をえる。 【解決手段】 固定配置される固定ローラ33a、同固
定ローラに対向して配置され同固定ローラ側に相対移動
可能に配置された移動ローラ33b、固定ローラおよび
移動ローラ間に張られる圧電素子フィルム11、移動ロ
ーラにつながれ波力により移動する波力移動手段14,
27,28を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、簡易で、低コスト
化を図った波力発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の波力発電装置は、図12と図13
に示す様に、防波堤(ケーソン)15内に空気室13を
有し、進行波12の上下による空気室13内の空気圧の
変動を空気タービン22へ導き、空気タービン22を駆
動する。そして発電していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の波力発電装
置は、複雑で高価な空気タービンを用いていた。
【0004】本発明は簡易で、安価な波力発電装置を提
供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。 (1)固定配置される固定ローラと、同固定ローラに対
向して配置され同固定ローラに対し相対移動可能に配置
された移動ローラと、上記固定ローラおよび移動ローラ
間に張られる圧電素子フィルムと、上記移動ローラにつ
ながれ波力により移動する波力移動手段とを設ける。
【0006】以上において、波力により波力移動手段が
移動すると、例えば移動ローラが対向側と反対方向へ移
動する。そして、圧電素子フィルムが緊張し、この歪に
より圧電素子フィルムに電力が発生する。
【0007】このようにして、簡単な装置で、安価に電
力が効率よくえられる。 (2)上端に円板を持ち上下移動可能に配置される軸
と、同軸の周りに配置され上端が上記円板に取付けられ
下端が固定される弾性体と、同弾性体の面に取付けられ
る圧電素子フィルムと、上記軸の下端につながれ波力に
より上下移動する波力移動手段とを設ける。
【0008】以上において、波力移動手段により軸が移
動する。そして例えば円板が下ると弾性体が変形し、圧
電素子フィルムに歪が生じて電力が発生する。
【0009】このようにして、簡単な装置で、安価に電
力が効率よくえられる。 (3)下端開口が固定され上端部が吊された弾性体製の
シェル体と、同シェル体の面に取付けられる圧電素子フ
ィルムと、上記下端開口へ波力により空気を供給・吸引
する波力供給・吸引手段とを設ける。
【0010】以上において、波力供給・吸引手段が作動
して、例えば空気が開口から供給されると、シェル体は
膨張する。そして、圧電素子フィルムに歪が生じて電力
が発生する。
【0011】このようにして、簡単な装置で、安価に電
力が効率よくえられる。 (4)上下方向の貫通ガイド穴を持つ台船と、同台船上
に配置される門型の架台と、同架台の上部に配列される
第1の固定ローラと、上記台船上に配列される第2の固
定ローラと、上記第1の固定ローラおよび第2の固定ロ
ーラに順次掛けられる圧電素子フィルムと、上記貫通ガ
イド穴を通って、上記圧電素子フィルムの端につながれ
る係留索とを設ける。
【0012】以上において、台船が波により上下する。
例えば上に移動すると、係留索を介して、圧電素子フィ
ルムは緊張する。そしてこの歪により電力が発生する。
【0013】このようにして、簡単な装置で、安価に電
力が効率よくえられる。
【0014】
【発明の実施の形態】
(1a)本発明1の実施の第1形態を図1〜図3により
説明する。
【0015】図1にて海側の下部に開口を持つシリンダ
型の防波堤(ケーソン)15が設けられる。防波堤15
の上端隅にはオリフィス37が設けられている。またシ
リンダ内にはピストン型のフロート14が配置されてい
る。
【0016】防波堤15上の他の場所にはフィルム室3
4が設けられる。そして一方の壁には固定ローラ33a
が所定間隔で上下に取付けられる。また対向する他方の
壁には、一方の壁方向へ移動可能に移動ローラ33bが
取付けられる。
【0017】移動ローラ33bは図2(a),(b)に
示すように、ローラを持つローラ本体33−1と、ロー
ラ本体33−1からローラに直交方向に出て、フィルム
室34の壁を貫通し、フレーム38につながる移動軸3
3−2と、ローラ本体33−1と壁間に設けられる復元
スプリング33−3を有する。
【0018】各対向する固定ローラ33aと移動ローラ
33b間にはエンドレスの圧電素子フィルム11が張ら
れる。圧電素子フィルム11としては、例えば、PVD
F(ポリふっ化ビニリデン)、P(VDF/TrEE)
(ふっ化ビニリデン・トリフルオロエチレン共重合
体)、P(VDCN/VAc)(シアン化ビニリデン・
酢酸ビニル共重合体)、PVDF/PZT(チタン酸ジ
ルコン酸鉛)、ゴム/PZT、POM(ポリアセター
ル)/PZT等を使いる。
【0019】ワイヤー27はフロート14の上面中央か
ら出て、防波堤15の天井を貫通し、ガイドローラ28
を介してフレーム38につながる。図3に示すように、
ワイヤー27はフレーム38の前方で、間隔Dのストッ
パ受金物35a,35bを貫通している。またこの間に
ワイヤ27にはストッパー36が固着されている。
【0020】上記で、フロート14、ワイヤ27、ガイ
ドローラ28が波力移動手段である。
【0021】以上において、海から入射波12が防波堤
15の開口に向って進入してくると、フロート14は上
下移動する。下ったときに、復元スプリング33−3を
圧縮して、移動ローラ33bは外側に移動し、圧電素子
フィルム11は緊張される(図2(b))。このとき歪
に応じて、圧電作用により図示しない出力電極に電力が
発生する。
【0022】また上ったとき、復元スプリング33−3
により移動ローラ33bは内側に移動して、圧電素子フ
ィルム11はゆるむ(図2(a))。
【0023】フロート14の振動はオリフィス37で最
適に調整される。またストッパー36部により、圧電素
子フィルム11の緊張度が適正に調整されている。
【0024】このようにして、簡単な装置で安価に効率
よく電力がえられる。 (1b)本発明1の実施の第2形態を図4と図5により
説明する。
【0025】図4にて、ケーソンの海側には逆L型の防
波堤15aが配置されている。その海側(前方)には、
傾斜板16が傾に配置され、基端が基礎23のヒンジ1
7に結合している。防波堤15aの上部隅部はヒンジ1
7を中心とする円弧状に形成されている。
【0026】また傾斜板16は図5に示すように、はし
ご型のフレーム30で構成されている。そして上端の両
側にローラ29がついている。さらに上部は板31が張
られている。
【0027】一方、防波堤15aの上部隅部にはフレー
ム30の上端部が通る溝aが形成されている。またその
両側にローラ29の通るガイド溝29−1が形成されて
いる。さらに水平にロープ用穴bがあけられている。ロ
ープ用穴bの後方上部にはガイドローラ28が取付けら
れる。
【0028】フレーム30の上端中央からロープ27は
ガイドローラ28を経て、後方に出て、前記と同様に構
成、設置されたフィルム室34の移動ローラ33bにつ
ながれる。
【0029】防波堤15aの上部隅部には、傾斜板16
の上部の上方と下方に制止板25が取付けられている。
また傾斜板16と海底(基礎)間には、波がないとき、
傾斜板16が、制止板25間の中央にもどるようにバネ
24が設置されている。
【0030】上記で、防波堤15a、制止板25、傾斜
板16、基礎23、バネ24、ワイヤ27が波力移動手
段である。
【0031】以上において、海から入射波12が傾斜板
16の板31へ達すると、傾斜板16はヒンジ17回り
に振動する。その力はワイヤー27を介して移動ローラ
33bへ伝えられる。その後は前記とほぼ同様に作用す
る。なお、本形態は横波を直接利用するため、前記より
波に対する反応がよい。 (2a)本発明2の実施の第1形態を図6により説明す
る。
【0032】前記(1a)と同様にケーソン15とフロ
ート14が設けられる。ケーソン15上に円板台43が
取付けられる。またフロート14の中央上部からケーソ
ン15を貫通して上方に出る柱39が配置される。柱3
9の上端に円板42が取付けられる。また円板42と円
板台43間には、その周囲に帯状の外に湾曲した弾性板
34が取付けられている。
【0033】弾性板34の表面および/または裏面には
圧電素子フィルム11が貼付けられている。
【0034】これらの上をフィルム室で覆っている。以
上において、フロート14が前記1aと同様に上下振動
し、柱39を介して、弾性板34が湾曲振動する。そし
てその歪により圧電素子フィルム11に電力が発生す
る。以下は前記とほぼと同様である。なお本形態は、前
記のものより空間利用率がよい。また作動がシンプルで
信頼性が高い。 (2b)本発明2の実施の第2形態を図7と図8により
説明する。
【0035】図7に示すように、前記の円板42と円板
台43間にジャバラ48を取付けたものである。またジ
ャバラ48の表面の引張発生部には、図8に示すように
圧電素子フィルムが貼付けられる。
【0036】作用と効果は前記とほぼ同様である。 (3a)本発明3の実施の一形態を図9により説明す
る。
【0037】前記のフロート14の代りにシリンダ浮体
44が配置され、その上方は気密室46となる。上方の
フィルム室34内には下方に開口を持つ弾性体製のシェ
ル体(風せん)45が、吊ロープ50で吊される。そし
てその開口は気密室46への連通穴49につながるよう
固定具48で固定される。シェル体45の面には圧電素
子フィルム11が貼付されている。また上部には安全弁
47がついている。上記ケーソン15とシリンダ浮体4
4が浮力供給・吸引手段である。
【0038】以上において、前記と同様にして、シリン
ダ浮体44が上下振動すると、気密室46の空気が圧
縮、膨張する。そしてシェル体45が膨張、収縮する。
これにより、圧電素子フィルム11に、電力が発生す
る。以下前記とほぼ同様である。なお本形態は、空気圧
を利用し、シェル体の膨張、収縮によるので滑らかで、
静かな発電ができる。 (4)本発明4の実施の一形態を図10と図11により
説明する。
【0039】図10にて、海上に、前後に鉛直なガイド
用の貫通穴cを持った台船18が配置される。台船18
上には前後に柱を持ち、柱の上端をつなぐビームを有す
る架台19が取付けられる。
【0040】また台船18上には前後に等間隔に固定ロ
ーラ33aが配列される。さらに架台19のビームには
下部に等間隔に固定ローラ33aが配列される。ここで
個数は、台船18上のものより一個多くする。
【0041】圧電素子フィルム11は前方上部の固定ロ
ーラ33aから前方下部の固定ローラ33aと順次に掛
けられる。そして両端は、台船18の貫通穴cを通る係
留索20に、図11に示すように、取付金物32を介し
て取付けられる。また係留索には、台船18上で前記1
aと同様ストッパ36があり、また架台19側に固定金
物35a,35bがある。
【0042】以上において、台船18が上下動すると、
係留索20を介してローラ間の圧電素子フィルム11
が、緊張、弛緩し、電力が発生する。その他は前記とほ
ぼ同様である。なお本形態は、台船を利用するため、設
置場所が限定されない。
【0043】
【発明の効果】本各発明は以上に説明したように、次の
効果を奏する。 (1)発明1:波力により移動ローラが移動し、移動ロ
ーラと固定ローラ間の圧電素子フィルムが緊張し、電力
が発生する。したがって簡単な装置で、安価に効率よく
電力がえられる。 (2)発明2:波力により、軸を介して円板が上下し、
弾性体が変形し、圧電素子フィルムに電力が発生する。
したがって簡単な装置で、安価に効率よく電力がえられ
る。 (3)発明3:波力により開口から空気が供給され、シ
ェル体は膨張し、圧電素子フィルムに電力が発生する。
したがって簡単な装置で、安価に効率よく電力がえられ
る。 (4)発明4:波力により台船が上下し、係留索を介し
て、第1および第2の固定ローラ間の圧電素子フィルム
が緊張し、電力が発生する。したがって簡単な装置で、
安価に効率よく電力がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明1実施の第1形態の構成断面図である。
【図2】同第1形態の移動ローラ部の詳細図である。
【図3】同第1形態のストッパー部の詳細図である。
【図4】本発明1の実施の第2形態の側面図である。
【図5】同第2形態の第4のA−A視図である。
【図6】本発明2の実施の第1形態の断面図である。
【図7】本発明2の実施の第2形態の断面図である。
【図8】同第2形態のジャバラ部の詳細図である。
【図9】本発明3の実施の一形態の断面図である。
【図10】本発明4の実施の一形態の断面図である。
【図11】上記一形態の係留索取付部の詳細図である。
【図12】従来例の斜視図である。
【図13】同従来例の空気タービン部の詳細図である。
【符号の説明】
11 圧電素子フィルム 12 入射波 13 空気室 14 フロート 15,15a 防波堤(ケーソン) 16 傾斜板 17 ヒンジ 18 台船 20 係留索 22 空気タービン 23 基礎 25 制止板 27 ワイヤー 28 ガイドローラ 29 ローラ 29−1 ガイド溝 30 フレーム 31 板 32 取付金物 33−1 ローラ本体 33−2 移動軸 33−3 復元スプリング 33a 固定ローラ 33b 移動ローラ 34 フィルム室 35a,35b ストッパ受金物 36 ストッパー 37 オリフィス 38 フレーム 39 柱 42 円板 43 円板台 44 弾性板 44 シリンダ浮体 45 シェル体 46 気密室 47 安全弁 48 ジャバラ 49 連通穴 50 吊ロープ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定配置される固定ローラと、同固定ロ
    ーラに対向して配置され同固定ローラに対し相対移動可
    能に配置された移動ローラと、上記固定ローラおよび移
    動ローラ間に張られる圧電素子フィルムと、上記移動ロ
    ーラにつながれ波力により移動する波力移動手段とを備
    えてなることを特徴とする波力発電装置。
  2. 【請求項2】 上端に円板を持ち上下移動可能に配置さ
    れる軸と、同軸の周りに配置され上端が上記円板に取付
    けられ下端が固定される弾性体と、同弾性体の面に取付
    けられる圧電素子フィルムと、上記軸の下端につながれ
    波力により上下移動する波力移動手段とを備えてなるこ
    とを特徴とする波力発電装置。
  3. 【請求項3】 下端開口が固定され上端部が吊された弾
    性体製のシェル体と、同シェル体の面に取付けられる圧
    電素子フィルムと、上記下端開口へ波力により空気を供
    給・吸引する波力供給・吸引手段とを備えてなることを
    特徴とする波力発電装置。
  4. 【請求項4】 上下方向の貫通ガイド穴を持つ台船と、
    同台船上に配置される門型の架台と、同架台の上部に配
    列される第1の固定ローラと、上記台船上に配列される
    第2の固定ローラと、上記第1の固定ローラおよび第2
    の固定ローラに順次掛けられる圧電素子フィルムと、上
    記貫通ガイド穴を通って、上記圧電素子フィルムの端に
    つながれる係留素とを備えてなることを特徴とする波力
    発電装置。
JP9080199A 1997-03-31 1997-03-31 波力発電装置 Withdrawn JPH10285957A (ja)

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JP9080199A JPH10285957A (ja) 1997-03-31 1997-03-31 波力発電装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003164169A (ja) * 2001-11-20 2003-06-06 Michio Tsujiura ベルト圧電発電機
CN101814859A (zh) * 2010-04-02 2010-08-25 清华大学 一种波力压电发电装置
JP2013099130A (ja) * 2011-11-01 2013-05-20 Hiroshima Univ 振動発電デバイス

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Effective date: 20040601